Question

（2010?四川）（1）①用多用電表探測(cè)圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測(cè)量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無(wú)電壓；用歐姆測(cè)量，黑表筆（與電表內(nèi)部電源的正極相連）接E點(diǎn)，紅表筆（表電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連）接F點(diǎn)，阻值很小，但反接阻值很大．那么，該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中

B

．
②在物理興趣小組活動(dòng)中，一同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)并完成了“探究導(dǎo)體阻值與長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
電壓表V₁量程3V內(nèi)阻約為900Ω
電壓表V₂量程10V內(nèi)阻約為3KΩ
電壓表A量程60mA內(nèi)阻約為5Ω
電源E₁電動(dòng)勢(shì)1.5V內(nèi)阻約為0.2Ω
電源E₂電動(dòng)勢(shì)4.5V內(nèi)阻約為0.4Ω
滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω）．粗細(xì)均勻的同種電阻絲，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)和刻度尺
其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．選取圖中器材，按示意圖連接電路
B．用伏安法測(cè)定電阻絲的阻值R
C．用刻度尺沒(méi)出電阻絲的長(zhǎng)度L
D．依次減小電阻絲的長(zhǎng)度，保持電路其他部分不變，重復(fù)步驟B、C．
E．處理數(shù)據(jù)，根據(jù)下列測(cè)量結(jié)果，找出電阻絲值與長(zhǎng)度的關(guān)系

L（m）	0.9956	0.8049	0.5981	0.4021	0.1958
R（Ω）	104.8	85.3	65.2	46.6	27.1

為使實(shí)驗(yàn)盡可能準(zhǔn)確，請(qǐng)你對(duì)上述步驟中畫(huà)線(xiàn)處加以改進(jìn)．
（I）

將E₁改用為E₂

（II）

電流表的外接法

（Ⅱ）隨著長(zhǎng)度的減小，由伏特表和安培表的示數(shù)比值知電阻減小，當(dāng)減小到一定程度之后，應(yīng)該將電流表改為外接法．
（2）有4條用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（所用交流電頻率為50Hz）打出的紙帶A、B、C、D，其中一條是做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的．為找出該紙帶，某同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)，用刻度尺測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間距離依次為S₁、S₂、S₃．請(qǐng)你根據(jù)下列S₁、S₂、S₃的測(cè)量結(jié)果確定該紙帶為

C

．（已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?.791m/s²）
A.61.0mm  65.8mm  70.7mmB.41.2mm  45.1mm  53.0mm
C.49.6mm  53.5mm  57.3mmD.60.5mm  61.0mm  60.6mm．

Answer 1

分析：由于導(dǎo)體的電阻與三個(gè)因素有關(guān)：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積，所以探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí)要用到控制變量法．探究電阻大小與哪個(gè)因素有關(guān)時(shí)，就要控制其他的因素不變，只讓這一個(gè)因素變化，根據(jù)控制變量法的思路，利用實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繉?dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系，就要求兩根導(dǎo)線(xiàn)的材料、橫截面積相同，長(zhǎng)度不同．

解答：解：（1）當(dāng)多用電表接調(diào)為電壓擋時(shí)，此時(shí)多用電表就是一只內(nèi)阻很大的電壓表，當(dāng)接E、G兩點(diǎn)間時(shí)，在D圖中二極管反向截止，故D圖絕沒(méi)有電壓值．故D圖錯(cuò)誤．當(dāng)接F、G兩點(diǎn)間時(shí)，在D圖中二極管反向截止，故D圖絕沒(méi)有電壓值；故D圖錯(cuò)誤．
當(dāng)紅表筆接F，電阻很小，此時(shí)二極管導(dǎo)通，電源電流從黑表筆流出通過(guò)二極管從紅表筆流進(jìn)，電流方向E到F，只有B正確．
（Ⅰ）將電源E₁改選E₂．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全原則和誤差原則，電壓表V₂的量程太大，故選擇V₁正確；選擇E₁時(shí)，電壓表偏轉(zhuǎn)較小，故應(yīng)將E₁改用為E₂．
（Ⅱ）從表格中的數(shù)據(jù)知，隨著導(dǎo)體長(zhǎng)度的減小，其電阻也減小，其阻值大于臨界值

RV1RA

=

900×5

Ω時(shí)，則應(yīng)用電流表的內(nèi)接法，其阻值小于臨界值

RV1RA

=

900×5

Ω時(shí)，則應(yīng)用電流表的外接法．故要對(duì)實(shí)驗(yàn)電路適時(shí)調(diào)整．
（2）回想“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，由重錘連著的紙帶做勻加速度直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故在紙帶上相鄰點(diǎn)跡間距之差滿(mǎn)足△s=常數(shù)，由上述選項(xiàng)立即確定B不正確．
在忽略阻力的情況下，紙帶上相鄰點(diǎn)跡間距之差應(yīng)為△s=g（△T）²=9.791×0.02²m≈3.9mm．故計(jì)算ACD各選項(xiàng)的△s值，只有C項(xiàng)符合，故選C；
故答案為：（1）B；（2）將E₁改用為E₂；電流表的外接法；C．

點(diǎn)評(píng)：此實(shí)驗(yàn)就是教材上“測(cè)定金屬的電阻率”的變式，只是設(shè)問(wèn)較新穎些，考查較為全面，是一道綜合題目．